SONOTRONIC GmbH
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Tratamiento por ultrasonidos de los biosólidos
Aumento de la eficiencia en la producción de energía respetuosa con el medio ambiente
Los biosólidos, como los lodos de depuradora o la biomasa procedente de materias primas renovables, se transforman mucho mejor durante el tratamiento con ultrasonidos, lo que permite intensificar el proceso de digestión sin necesidad de añadir sustancias químicas.
¿Qué es la desintegración por ultrasonidos?
El tratamiento por ultrasonidos de los biosólidos es un proceso cuyos fundamentos se investigaron en la Universidad Técnica de Hamburgo-Harburg. Tras una intensa investigación, SONOTRONIC ha puesto en práctica el proceso y ha desarrollado una tecnología innovadora para la desintegración de la biomasa y la esterilización de diversos medios.
Parte de las células de la biomasa son desintegradas por el ultrasonido y licuadas en el proceso. Este material licuado puede ser mejor convertido por los microorganismos en los fermentadores de una planta de biogás, por ejemplo. Esto significa que la digestión se desarrolla con mayor fluidez, con lo que se obtiene hasta un 50% más de biogás y, en consecuencia, menos sustrato residual como producto de desecho. Otros efectos positivos son el ahorro de volumen de digestión y la mejora de la deshidratación de la biomasa.
¿Cuáles son las ventajas de la tecnología de ultrasonidos?
Una ventaja de esta tecnología es también la posibilidad de utilizar los ultrasonidos para aumentar la generación de energía respetuosa con el medio ambiente y, en el caso de las plantas de tratamiento de aguas residuales, para reducir la cantidad de material de desecho que hay que eliminar. Así, el tratamiento por ultrasonidos se revela como una aplicación extremadamente sensata para los operadores de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales y de biogás, tanto desde el punto de vista económico como ecológico.
Principio de los ultrasonidos y la cavitación
Los efectos del tratamiento de los biosólidos con ultrasonidos se producen porque los ultrasonidos provocan la compresión y expansión periódicas de la sustancia sonicada. Con una intensidad sonora elevada, el medio de la sustancia se rompe durante la fase de presión negativa. Esto conduce a la formación de burbujas microscópicas en el líquido, que se llenan de vapor de agua o de gas.
En la fase de presión posterior, las burbujas implosionan en condiciones extremas a microescala (cavitación). Con una presión de hasta 500 bares y una temperatura de hasta 5.200 Kelvin, se crean enormes fuerzas de cizallamiento que desgarran las paredes de las células orgánicas, bacterias, hongos, etc.
En el rango de bajas frecuencias (20 kHz a 100 kHz), se generan grandes burbujas de cavitación que provocan fuerzas de cizallamiento extremas y efectos cuando decaen. En la gama de frecuencias medias (de 100 kHz a 1 MHz), se generan burbujas de cavitación más pequeñas, pero aún más eficaces y se desencadenan reacciones sonoquímicas radicales en el agua. Cuando se sonicó en el rango de alta frecuencia por encima de 1 MHz, el líquido comienza a fluir a nivel molecular.
La tecnología de SONOTRONIC trabaja en el rango de frecuencias de 20 kHz, ya que es donde se producen las reacciones y efectos más fuertes en la biomasa.
Sistema de ultrasonidos de alto rendimiento BIOSONATOR
Para poner en práctica la tecnología, SONOTRONIC ha unido fuerzas con científicos de la Universidad Técnica de Hamburgo-Harburg para desarrollar un producto listo para la producción en serie: el sistema ultrasónico de alto rendimiento BIOSONATOR. Con un sistema compuesto por uno o varios reactores de ultrasonidos, los biosólidos pueden tratarse eficazmente en las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales y de biogás.
